FH Deggendorf

An der FH Deggendorf wurde im Fachbereich Elektrotechnik ein Spektrumanalysator aus Baukastenteilen entwickelt. Als Basis kam eine EE 1007/2007 Bildröhreneinheit, bzw. ein entsprechender Nachbau zum Einsatz. Das Projekt wurde von Daniel Hageneder unter der Leitung von Dr. Josef Kölbl bearbeitet.

Die Spektrumanalyse ist ein interessantes Fachgebiet, das aber von Philips in der Anleitung zur Bildröhreneinheit ausgelassen wurde. Selbst der Sprachanalysator aus Kapitel 8.8 ist ein Oszilloskop im Yt-Betrieb (Amplitude über Zeit). Von einem echten Spektrumanalysator wird dagegen eine Anzeige im Yf-Betrieb (Amplitude über Frequenz) erwartet. Beide Darstellungsarten sind durch die Methoden der Fourier-Transformation ineinander umwandelbar. In modernen FFT-Analysatoren werden die digitalisierten Signale tatsächlich nach diesem Verfahren berechnet (FFT = Fast Fourier Transformation). Daneben haben sich Geräte bewährt, die nach dem Überlagerungsprinzip arbeiten. Dieses Prinzip ist in der Elektronik durch die Schaltungstechnik der Superhet-Empfänger allgemein bekannt und wird auch im Spektrumanalysator der FH Deggendorf angewandt. Als Einstieg in diese Thematik sei der Fachbericht Magie der Spektrumanalyse von Hameg empfohlen. Dieser Aufsatz ist auch ohne Kenntnisse der höheren Mathematik lesbar und macht so den hohen didaktischen Stellenwert des Spektrumanalysators der FH Deggendorf deutlich.

Erstes Zwischenergebnis war ein Tiefsetzsteller für die Bildröhrenheizung. Die Platine ist nur 42 mm x 25 mm groß und regelt eine Eingangsspannung von ca. 12 Volt auf die erforderliche Heizspannung von 6,1 Volt herunter. Durch den hohen Wirkungsgrad von > 90 % ist sichergestellt, dass nur der Heizfaden in der Bildröhre heiß wird. Bei National Semiconductor gibt es eine Internet-Seite zur Technik der Tiefsetzsteller (engl. Buck-Converter).

Die komplette Bildröhreneinheit wurde erfolgreich nachgebaut. Für den Schuleinsatz wurde jedoch ein größeres Gehäuse angefertigt und Anschlüsse für Laborstecker vorgesehen. Die Hochspannungserzeugung funktioniert! Die Geheimnisse um den Trafo sind gelüftet.

Die Schaltung wurde noch leicht modifiziert, damit das Summen des Trafos aufhört und die Hochspannung(en) mit einem Poti einstellbar sind. Diese Modifikation hat auch Oliver Scholz in den Nachbau seiner Bildröhreneinheit übernommen. Helligkeit, Ablenkung, Kontrast usw. funktionieren wie bei der Philips-EE1007-Einheit.

Als erste Mischstufe wurde zunächst der weit verbreitete TV-Tuner vom Typ UV916 von Digital- auf Analogbetrieb umgebaut. Der auf der Web-Seite www.ws-tuner.com vorgestellte UV1315 soll hierfür sogar noch besser geeignet sein. Der Tuner wurde auch als Ersatz für den EE 2008 Kanalwähler im Fernsehempfänger verwendet. Hier ein Foto vom Laboraufbau und vom Fernsehempfang des ORF.

Datenblätter.zip (8 MB)
Fotos.zip (15 MB)
Literatur.zip (9 MB)
Platine.zip (200 KB)
Programme.zip (3 MB)
Referat.zip (6 MB)

In der endgültigen Version des Spektrumanalysators wurden die Mischstufen jedoch aus industriell gefertigten Filterbausteinen aufgebaut. Die Bezugsquellen werden in der Diplomarbeit genannt. Zusätzliche Informationen von der Begleit-CD zur Diplomarbeit können aus dem Kasten abgerufen werden. Zur Anzeige der entpackten Dateien sind entsprechende Viewer (BRD, PDF, PPT, etc.) erforderlich.

Am 8.12.2004 hat Daniel Hageneder seine Diplomarbeit an der FH Deggendorf in einem sehr informativen Vortrag erläutert und den Spektrumanalysator im praktischen Einsatz demonstriert. Ich bin bin über die Zusendung der Diplomarbeit sehr erfreut und wünsche Herrn Hageneder einen erfolgreichen Start ins Berufsleben bei der Fa. Willtek.

Der letzte Satz im Kapitel 6 der Diplomarbeit weckt Neugier auf weitere geplante Arbeiten an der FH Deggendorf: